孙 琪 李志勇 朱润东 刘车凯

中北大学材料科学与工程学院，太原，030051



La2O3对AZ91D镁合金表面激光熔覆Al-Cu涂层的影响

孙 琪 李志勇 朱润东 刘车凯

中北大学材料科学与工程学院，太原，030051

试验采用Nd:YAG 激光器在AZ91D镁合金表面激光熔覆不同La2O3含量的Al-Cu涂层，借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和滑动磨损试验机，分析稀土对熔覆层表面形貌、显微组织、物相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。研究结果表明：稀土氧化物La2O3在Al-Cu涂层中能够细化晶粒，改善熔覆层的质量，并生成稀土化合物Mg17La2和LaAl3；当添加质量分数为1.2%的La2O3时，熔覆层组织均匀，晶粒细小，显微硬度最高；添加La2O3的熔覆层的平均摩擦因数比镁基体和未添加La2O3的熔覆层的平均摩擦因数小，说明稀土氧化物能够减小熔覆层的摩擦因数，提高涂层的耐磨性。

激光熔覆；镁合金；稀土氧化物；Al-Cu涂层

0 引言

镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、减振性好、易加工、易回收等优点，在汽车、电子、航空、航天、国防等领域有着巨大的应用市场[1];但是，镁合金的耐蚀性、耐磨性和力学性能较差，这严重制约了其性能优势的发挥[2]。激光表面改性技术因能量密度高、扫描速度快、加工变形小等优点而被用于金属材料的加工，包括激光重熔[3]、激光合金化[4]和激光熔覆[5]等。

稀土元素的电负性很低，化学性质活泼，在材料中添加稀土可以起到细化晶粒、净化组织及变质作用[6]，因此，可以通过在激光熔覆材料中加入稀土氧化物来改善熔覆层的耐磨、耐腐蚀等性能。……